專利名稱：能顯著抑制高頻電流的接插件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及接插件，具體地涉及一種高頻電流抑制型接插件，它具有一種功能，在使用中對(duì)通過(guò)接插件的高頻電流能予以衰減。
電子通信領(lǐng)域內(nèi)，通常將電子裝置和數(shù)據(jù)處理裝置(此后，統(tǒng)稱為“系統(tǒng)組成部分”)組合起來(lái)作為一個(gè)運(yùn)行系統(tǒng)。為了使各個(gè)系統(tǒng)組成部分互相連接起來(lái)，應(yīng)用了接插件作為終端部分用于連接。接插件中包含至少一個(gè)接觸頭用于傳輸在每個(gè)系統(tǒng)組成部分中處理的信號(hào)，以及一個(gè)固定住接觸頭的絕緣體。這種類型的接插件通常分成一個(gè)具有針形接觸的插針(可稱之為陽(yáng)插腳)和一個(gè)具有承套式接觸的插座(可稱之為陰插口)。
近些年來(lái)，廣泛應(yīng)用著包含有多個(gè)接觸頭的多接觸頭接插件。為了能傳輸出支持復(fù)雜功能的一種信號(hào)處理系統(tǒng)所對(duì)應(yīng)的很多個(gè)信號(hào)，在近來(lái)應(yīng)用的那些系統(tǒng)組成部分中將一個(gè)總體的多接觸頭接插件設(shè)計(jì)成有多個(gè)接觸頭，它們互相之間以預(yù)定的間隔高密度地安排在絕緣體中。
在近來(lái)應(yīng)用的系統(tǒng)組成部分中，安裝有各種類別的電子部件。例如，這些電子部件可以是半導(dǎo)體有源器件，包括諸如隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)和只讀存儲(chǔ)器(ROM)的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，可以是半導(dǎo)體集成電路器件(IC)、半導(dǎo)體大規(guī)模集成電路器件(LSI)，以及諸如微處理器(MPU)、中央處理單元(CPU)和圖像處理算法邏輯單元(IPALU)等的邏輯電路器件。多接觸頭接插件對(duì)包含有諧波成分、頻率范圍從幾十MHz至幾GHz的這些信號(hào)進(jìn)行傳輸，借以產(chǎn)生出一種半導(dǎo)體有源器件高速運(yùn)行的結(jié)果。
如果在幾十MHz至幾GHz這樣的頻帶內(nèi)有高頻電流流過(guò)諸如上述的多接觸頭接插件之類的常規(guī)接插件，可能由于在連接部分上存在不連續(xù)性而會(huì)產(chǎn)生出不需要的電磁波輻射，發(fā)生各類電磁干擾。
此外，通過(guò)接插件的高頻電流會(huì)變成一種產(chǎn)生出高頻噪波的因素，它將有害地影響其它電子部件或其它系統(tǒng)組成部分。所以，必須去除或者抑制此種高頻電流。然而，現(xiàn)有的接插件中，沒(méi)有考慮到充分的防范措施來(lái)對(duì)付這種高頻電流。因此，很難防止高頻噪波的產(chǎn)生。
所以，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種接插件，它能顯著地抑制作為不需要成分的高頻電流，防止高頻噪波的產(chǎn)生。
在敘述的進(jìn)程中，本發(fā)明的其它目的將變得很清楚。
按照本發(fā)明的總的方面，提供出一種接插件，它包含有一個(gè)絕緣體；由該絕緣體固定住的至少一個(gè)接觸頭，以及一個(gè)對(duì)流經(jīng)該至少一個(gè)接觸頭之高頻電流予以衰減的高頻電流抑制器，高頻電流的頻率在幾十MHz至幾GHz的頻帶之內(nèi)。該高頻電流抑制器附著于絕緣體上，當(dāng)接插件連接至一個(gè)嚙合接插件上時(shí)，高頻電流抑制器可屏蔽住這至少一個(gè)接觸頭。
按照本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供出一種接插件，它包含有一個(gè)絕緣體；由該絕緣體固定住的至少一個(gè)接觸頭；以及一個(gè)對(duì)流經(jīng)該至少一個(gè)接觸頭之高頻電流予以衰減的高頻電流抑制器，高頻電流的頻率在幾十MHz至幾GHz頻帶之內(nèi)。該高頻電流抑制器附著于這至少一個(gè)接觸頭上，由之屏蔽住這至少一個(gè)接觸頭。
按照本發(fā)明的又一個(gè)方面，提供出一種接插件，它包含有一個(gè)絕緣體；由該絕緣體固定住的至少一個(gè)接觸頭；以及一個(gè)對(duì)流經(jīng)該至少一個(gè)接觸頭之高頻電流予以衰減的高頻電流抑制器，高頻電流的頻率在幾十MHz至幾GHz頻帶之內(nèi)。該高頻電流抑制器介入在絕緣體與該至少一個(gè)接觸頭之間，由之屏蔽住這至少一個(gè)接觸頭。
按照本發(fā)明的再一個(gè)方面，提供出一種接插件，它包含有一個(gè)絕緣體；由該絕緣體固定住的至少一個(gè)接觸頭；以及一個(gè)對(duì)流經(jīng)該至少一個(gè)接觸頭之高頻電流予以衰減的高頻電流抑制器，高頻電流的頻率在幾十MHz至幾GHz頻帶之內(nèi)。該高頻電流抑制器由包含M、X和Y之磁性混合物的磁性物質(zhì)構(gòu)成，其中，M是由Fe、Co和/或Ni組成的金屬磁性材料，X是不同于M和Y的一種或幾種元素，而Y是F、N和/或O，M-X-Y磁性混合物在復(fù)合體中有一個(gè)集中的M，使得該M-X-Y磁性混合物的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度是單獨(dú)包含M的金屬磁性材料塊之飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度的35-80％，在0.1-10 GHz(吉赫)頻率范圍內(nèi)該磁性混合物其相對(duì)磁導(dǎo)率的虛部分μ″具有最大值μ″max。


圖1A是按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一種高頻電流抑制型接插件在插針與插座連接之前的未連接狀態(tài)下的截面圖1B是圖1A中所示的接插件在插針與插座連接之后的連接狀態(tài)下的截面圖；圖2是一種M-X-Y磁性混合物顆粒結(jié)構(gòu)的示意圖；圖3A是一個(gè)示意的截面圖，示明在實(shí)例中應(yīng)用的一種濺噴裝置的結(jié)構(gòu)；圖3B是一個(gè)示意的截面圖，示明在實(shí)例中應(yīng)用的一種蒸鍍淀積裝置的結(jié)構(gòu)；圖4是一個(gè)曲線圖，示明在實(shí)例1中薄膜樣本1的一種磁導(dǎo)率頻率響應(yīng)；圖5是一個(gè)曲線圖，示明在實(shí)例2中薄膜樣本2的一種磁導(dǎo)率頻率響應(yīng)；圖6是一個(gè)曲線圖，示明在對(duì)比實(shí)例1中對(duì)比樣本1的一種磁導(dǎo)率頻率響應(yīng)；圖7是一個(gè)測(cè)試裝置的示意透視圖，用于測(cè)試磁性樣本的噪波抑制效果；圖8A是一個(gè)曲線圖，示明薄膜樣本1的一種傳輸特性；圖8B是一個(gè)曲線圖，示明混合物磁性材料片之對(duì)比樣本的一種傳輸特性；圖9A是一個(gè)長(zhǎng)度為1的分布參數(shù)電路，表明以一種磁性材料作為一個(gè)噪波抑制器；圖9B是圖9A的分布參數(shù)電路中單位長(zhǎng)度Δ1的一個(gè)等效電路；圖9C是圖9A中長(zhǎng)度為1的分布參數(shù)電路的等效電路；圖10A是一個(gè)曲線圖，示明實(shí)例1中薄膜樣本1的一個(gè)等效電阻R的頻率響應(yīng)；以及圖10B是一個(gè)曲線圖，示明一個(gè)混合物磁性材料片的對(duì)比樣本之等效電阻R的頻率響應(yīng)。
現(xiàn)在，按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例說(shuō)明一種高頻電流抑制型接插件。
參考圖1A和圖1B，一個(gè)高頻電流抑制型接插件中包含一個(gè)插針連接頭1a和一個(gè)插座連接頭1b。插針連接頭1a中包含有一個(gè)絕緣體2a；由絕緣體2a牢靠地固定住、以實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳輸?shù)亩鄠€(gè)(本示例中為8個(gè))導(dǎo)電插針接觸頭3a；以及包覆在絕緣體2a外周上的一個(gè)外罩或外殼6a。在絕緣體2a與外殼6a之間，插入一個(gè)高頻電流抑制器4a。高頻電流抑制器4a預(yù)先做成一種片式形狀，通過(guò)使用粘附之類的方法固定到絕緣體2a上。高頻電流抑制器4a對(duì)流經(jīng)插針接觸頭3a、頻率在幾十MHz至幾GHz之范圍內(nèi)的高頻電流起衰減作用。
插座連接頭1b中包含有一個(gè)絕緣體2b；由絕緣體2b牢靠地固定住、以實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳輸?shù)亩鄠€(gè)(本示例中為8個(gè))導(dǎo)電插座接觸頭3b；以及包覆在絕緣體2b外周上的一個(gè)外罩或外殼6b。各個(gè)插座接觸頭3b分別地與各個(gè)插針接觸頭3a接觸和貼合。在絕緣體2b與外殼6b之間，插入一個(gè)高頻電流抑制器4b。高頻電流抑制器4b預(yù)先做成一種片式形狀，通過(guò)使用粘附之類的方法固定到絕緣體2b上。高頻電流抑制器4b對(duì)流經(jīng)插座接觸頭3b、頻率在幾十MHz至幾GHz范圍內(nèi)的高頻電流起衰減作用。
在每個(gè)插座接觸頭3b的接觸部分或者插座部分與絕緣體2b之間，有一個(gè)高頻電流抑制器5圍繞著插座部分插入其中。高頻電流抑制器5是通過(guò)應(yīng)用本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)周知的濺噴方法或蒸鍍淀積方法以薄膜形式形成在插座接觸頭3b插座部分之外表面上的。高頻電流抑制器5對(duì)流經(jīng)插座接觸頭3b及其所貼合的插針接觸頭3a之間的、頻率在幾十MHz至幾GHz之間的高頻電流起衰減作用。
高頻電流抑制器5可以預(yù)先形成在用于制作插座接觸頭3b的一塊金屬平板材料上。另外的方法，可以當(dāng)金屬平板材料制作成各個(gè)插座接觸頭3b之后，再在各個(gè)接觸頭3b的表面上形成高頻電流抑制器5。后一種情況下，在除了插座部分上外表面之外的地方對(duì)插座接觸頭3b覆蓋上一層合適的掩模，然后采用上面說(shuō)明的濺噴方法或蒸鍍淀積方法對(duì)之附著上高頻電流抑制器5。在形成此高頻電流抑制器5方面，除了上面說(shuō)明的濺噴或蒸鍍淀積方法外，可以采用化學(xué)汽相淀積(CVD)、離子束淀積、氣體淀積和模式轉(zhuǎn)移等方法。
高頻電流抑制器4a、4b和5之每一個(gè)是一種薄膜磁性物質(zhì)或成分，厚度在0.3μm至20μm之間。在幾十MHz以下的頻率范圍內(nèi)它呈現(xiàn)導(dǎo)電性。
作為高頻電流抑制器4a、4b和5之每一個(gè)，其材料可以使用一種窄帶磁性損耗材料，它是M-X-Y混合物，混合成分為M(M是Fe、Co和Ni中的至少一種)、Y(Y是F、N和O中的至少一種)和X(X是M和Y中所包含元素之外的至少一種其它元素)，又該材料具有一種磁導(dǎo)率特性，該磁導(dǎo)率特性由頻率與相對(duì)磁導(dǎo)率μ的虛部μ″(相對(duì)于實(shí)部μ’而言)之間的關(guān)系給出，其虛部μ″(可稱之為磁性損耗項(xiàng))的最大值μ″max存在于100MHz至10GHz之間的頻率范圍內(nèi)，而相對(duì)帶寬bwr不大于200％，該相對(duì)帶寬bwr是通過(guò)提取在μ″為最大μ″max50％處的兩個(gè)頻率間的一個(gè)頻率帶寬并標(biāo)準(zhǔn)化在其中心頻率的頻率帶寬而獲得的。這里假定，相對(duì)于單獨(dú)包含混合成分M的金屬磁性材料之飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度來(lái)說(shuō)，該窄帶磁性損耗材料的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度在它的80％至60％之間，又直流電阻率在100μΩ·cm至700μΩ·cm之間。
作為高頻電流抑制器4a、4b和5之每一個(gè)，其材料可以使用一種寬帶磁性損耗材料，它是M-X-Y混合物，混合成分為M(M是Fe、Co和Ni中的至少一種)、Y(Y是F、N和O中的至少一種)和X(X是M和Y中所包含元素之外的至少一種其它元素)，又該材料具有一種磁導(dǎo)率特性，該磁導(dǎo)率特性由頻率與相對(duì)磁導(dǎo)率μ的虛部μ″(相對(duì)于實(shí)部μ’而言)之間的關(guān)系給出，其虛部μ″的最大值μ″max存在于100MHz至10GHz之間的頻率范圍內(nèi)，而相對(duì)帶寬bwr不小于150％，該相對(duì)帶寬bwr是通過(guò)提取在μ″為最大μ″max50％處的兩個(gè)頻率間的一個(gè)頻率帶寬并標(biāo)準(zhǔn)化在其中心頻率的頻率帶寬而獲得的。這里假定，相對(duì)于單獨(dú)包含混合成分M的金屬磁性材料的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度來(lái)說(shuō)，該寬帶磁性損耗材料的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度在它的60％至35％之間，又直流電阻率大于500μΩ·cm。
將窄帶磁性損耗材料和寬帶磁性損耗材料之每一種用作高頻電流抑制器4a、4b和5時(shí)，混合成分X至少是C、B、Si、Al、Mg、Ti、Zn、Hf、Sr、Nb、Ta和稀土元素之一?；旌铣煞諱以顆粒結(jié)構(gòu)形式存在，該混合成分M的質(zhì)點(diǎn)或微粒分散在混合成分X和Y之復(fù)合物的基體中。各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的平均質(zhì)點(diǎn)尺寸為1nm至40nm。窄帶或?qū)拵Т判該p耗材料具有一個(gè)各向異性磁場(chǎng)強(qiáng)度為47400A/m或較小些。
上述結(jié)構(gòu)的插針連接頭1a和插座連接頭1b在外觀上類似于常規(guī)接插件的形狀。在圖1A中示明的未連接狀態(tài)下，插針連接頭1a上各個(gè)插針接觸頭3a的末端部分是暴露在外面的。在圖1B中示明的連接狀態(tài)下，各個(gè)插針接觸頭3a和插座接觸頭3b整個(gè)地由高頻電流抑制器4a和4b包圍住。此外，在每個(gè)插針接觸頭3a與每個(gè)插座接觸頭3b之間的接觸區(qū)域上各覆蓋以高頻電流抑制器5。所以，即使發(fā)生頻率范圍從幾十MHz至幾GHz。屬于不需要諧波的高頻電流，也可由高頻電流抑制器4a、4b和5充分地衰減此高頻電流。結(jié)果，能夠防止產(chǎn)生高頻噪波，從而消除高頻噪波的有害影響。
示明于圖1A和圖1B中的插針連接頭1a和插座連接頭1b的結(jié)構(gòu)不限于此種實(shí)例，可以用各種方式加以修改，現(xiàn)在予以說(shuō)明。
例如，高頻電流抑制器5可以形成于插座接觸頭3b之插座部分的內(nèi)表面，或是形成于插座部分的內(nèi)表面和外表面兩者上。此外，高頻電流抑制器5也可以省略掉。
再又，另一種高頻電流抑制器可以在除去要被暴露的末端部分之外的一個(gè)區(qū)域內(nèi)形成于每個(gè)插針接觸頭3a的表面上。高頻電流抑制器也可以在遍及整個(gè)插針接觸頭3a的表面上形成。后一種情況下，高頻電流抑制器要在低于幾十MHz的頻帶內(nèi)呈現(xiàn)出導(dǎo)電性，起到一個(gè)導(dǎo)體的作用。這兩種方式中，都能夠得到衰減高頻電流和防止產(chǎn)生高頻噪波的效果。所以，根據(jù)在使用環(huán)境中所要求的高頻電流抑制水平，可以合適地選擇插針接觸頭3a和插座接觸頭3b的結(jié)構(gòu)。實(shí)際中，考慮到由于接插件的插入和拔出運(yùn)用中因接觸頭之間產(chǎn)生的接觸摩擦?xí)垢哳l電流抑制器磨損，最好選擇圖1A和圖1B中示明的結(jié)構(gòu)，或是類似于所示例結(jié)構(gòu)的一種結(jié)構(gòu)但不加有高頻電流抑制器5。
上面兩種方式中，對(duì)于應(yīng)用在插針連接頭1a和插座連接頭1b中的每一種高頻電流抑制器4a、4b和5，采用了一種薄膜磁性物質(zhì)，它體積小而只要求較少空間，并且，是相對(duì)磁導(dǎo)率值有著大的虛部(也即“磁性損耗項(xiàng)”)μ″的一種磁性損耗材料，從而可對(duì)不需要的輻射提供出有效的防護(hù)。作為一種能增大磁性損耗項(xiàng)的磁性物質(zhì)，已知的一種為顆粒磁性材料。特別地，其顆粒磁性材料中的磁性金屬質(zhì)點(diǎn)集中于一個(gè)特定范圍內(nèi)的場(chǎng)合下，能在一個(gè)高頻區(qū)域內(nèi)得到優(yōu)良的磁性損耗特性。
其次，將說(shuō)明M-X-Y磁性混合物的顆粒結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)方法。
參考圖2，它示意地示明M-X-Y磁性混合物的顆粒結(jié)構(gòu)，金屬磁性材料M的質(zhì)點(diǎn)11均勻地或整齊地分布在由X和Y組成的基體12中。
參考圖3A，圖中示明的一種濺噴裝置應(yīng)用于在下面各實(shí)例和對(duì)比實(shí)例中產(chǎn)生出諸樣本。該濺噴裝置具有一種常規(guī)的結(jié)構(gòu)，包含有真空容器20、閘板21、氣體源22、基底或玻璃片23、基片24(X或X-Y)、標(biāo)板25(M)、一個(gè)射頻功率源26和一個(gè)真空泵27。氣體源22和真空泵27連接在真空容器20上?；?3正對(duì)著上面附著有基片24的標(biāo)板25。閘板21放置在基底21的前面。射頻功率源26連接于標(biāo)板25上。
參考圖3B，圖中示明的一種蒸鍍淀積裝置是另一種裝置，應(yīng)用于在下面各實(shí)例和對(duì)比實(shí)例中產(chǎn)生出諸樣本。該蒸鍍淀積裝置具有一種常規(guī)的結(jié)構(gòu)，包含有真空容器20、氣體源22和真空泵27，它們類似于濺噴裝置的結(jié)構(gòu)，但在基片24、標(biāo)板25和射頻功率源26的位置上有一個(gè)坩堝28，它們包含有材料(X-Y)。
實(shí)例1。利用圖3A中所示的濺噴裝置在表1內(nèi)示明的濺噴條件下，于一個(gè)玻璃片上作出一層M-X-Y磁性混合物薄膜。
表1
所產(chǎn)生的薄膜樣本1由一個(gè)熒光X射線光譜儀進(jìn)行分析，確認(rèn)為混合物Fe72Al11O17薄膜。該薄膜樣本1厚度2.0μm，直流電阻率530μΩ·cm，各向異性磁場(chǎng)強(qiáng)度(Hk)18 Oe，飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度(Ms)16800 Gauss。
薄膜樣本1的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度與金屬磁性材料M本身的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度之比的百分?jǐn)?shù){Ms(M-X-Y)/Ms(M)}×100為72.2％。
為了測(cè)量磁導(dǎo)率的頻率響應(yīng)特性，將薄膜樣本1做成一種帶狀形式，將它插入至一個(gè)線圈中。在加上一個(gè)偏磁的場(chǎng)合下對(duì)線圈施加以頻率可變的交流電流，測(cè)量線圈阻抗隨交流電流頻率變動(dòng)的響應(yīng)。對(duì)于不同的偏磁值作出多次測(cè)量。從測(cè)量得的阻抗變動(dòng)與頻率變動(dòng)之間的響應(yīng)關(guān)系中，計(jì)算出磁導(dǎo)率的頻率響應(yīng)特性(μ″-f曲線)，它示明于圖4中。從圖4上可以注意到，相對(duì)磁導(dǎo)率的虛部(μ″)有一個(gè)最大的峰值(μ″max)，從峰值向兩側(cè)該曲線迅速下降。出現(xiàn)最大峰值(μ″max)的自然諧振頻率(f(μ″max))約為700MHz。從μ″-f曲線上可以確定出一個(gè)相對(duì)帶寬bwr，它定義為相對(duì)磁導(dǎo)率虛部值μ″降至最大值μ″max之一半值μ″50時(shí)所對(duì)應(yīng)的兩個(gè)頻率點(diǎn)之間的帶寬值與該所述帶寬的中心頻率之比。圖4中，相對(duì)帶寬bwr為148％。
實(shí)例2。條件類似于實(shí)例1中的條件，但應(yīng)用150Al2O3基片，薄膜樣本2形成于一個(gè)玻璃片上。
所產(chǎn)生的薄膜樣本2由一個(gè)熒光X射線光譜儀進(jìn)行分析，確認(rèn)為混合物Fe44Al22O34薄膜。該薄膜樣本2厚度1.2μm，直流電阻率2400μΩ·cm，各向異性磁場(chǎng)強(qiáng)度(Hk)120 Oe，飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度(Ms)9600 Gauss?？梢钥吹剑瑯颖?的電阻率高于樣本1的電阻率。
薄膜樣本2的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度與金屬磁性材料M本身的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度之比的百分?jǐn)?shù){Ms(M-X-Y)/Ms(M)}×100為44.5％。
薄膜樣本2的μ″-f響應(yīng)曲線也能按實(shí)例1中類似的方式得到，它示明于圖5中?？梢钥吹?，類似于薄膜樣本1那樣，也有一個(gè)高μ″值的峰值。然而，峰值的頻率點(diǎn)或即自然諧振頻率約為1GHz，又，相對(duì)磁導(dǎo)率虛部的值從峰值向兩側(cè)是逐漸下降的，所以，μ″-f響應(yīng)曲線具有寬帶的特性。
通過(guò)象樣本1中類同的方法，薄膜樣本2的相對(duì)帶寬bwr確認(rèn)為181％。
對(duì)比實(shí)例1。條件與實(shí)例1中的條件類似，但應(yīng)用90 Al2O3基片，對(duì)比樣本1形成于一個(gè)玻璃片上。
所產(chǎn)生的對(duì)比樣本1由一個(gè)熒光X射線光譜儀進(jìn)行分析，確認(rèn)為混合物Fe86Al6O8薄膜。該對(duì)比樣本1厚度1.2μm，直流電阻率74μΩ·cm，各向異性磁場(chǎng)強(qiáng)度(Hk)22Oe，飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度(Ms)18800 Gauss，在85.7％上，對(duì)比樣本1的飽和磁感強(qiáng)度與金屬磁性材料M本身的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度之比的百分?jǐn)?shù){Ms(M-X-Y)/Ms(M)}×100為44.5％。
對(duì)比樣本1的μ″-f響應(yīng)曲線也能按實(shí)例1中類似的方式得到，它示明于圖6中。從圖6中可以看到，對(duì)比樣本1之相對(duì)磁導(dǎo)率的虛部μ″在大約10MHz頻率上有一個(gè)峰值，但在高于10 MHz的頻率范圍里μ″值迅速降低。
可以假想，μ″值的降低是由于較低的電阻率產(chǎn)生出的渦流造成的。
對(duì)比實(shí)例2。條件與實(shí)例1中的條件類似，但應(yīng)用200 Al2O3基片，對(duì)比樣本2形成于一個(gè)玻璃片上。
所產(chǎn)生的對(duì)比樣本2由一個(gè)熒光X射線光譜儀進(jìn)行分析，確認(rèn)為混合物Fe19Al34O47薄膜。該對(duì)比樣本2厚度1.3μm，直流電阻率10500μΩ·cm。
對(duì)比樣本1的磁性特性呈現(xiàn)出超順磁性。
實(shí)例4。應(yīng)用圖3A中所示的濺噴裝置在表2內(nèi)示明的濺噴條件下通過(guò)感應(yīng)濺噴方法于一個(gè)玻璃片上作出一層M-X-Y磁性混合物薄膜。N2的部分壓力比為20％。該薄膜在真空狀態(tài)的磁場(chǎng)下經(jīng)受300℃溫度進(jìn)行2小時(shí)的熱處理，得到一個(gè)薄膜樣本4。
表2
薄膜樣本4的特性示明于表3。
表3
實(shí)例5。應(yīng)用圖3A中所示的濺噴裝置在表4內(nèi)示明的濺噴條件下于一個(gè)玻璃片上作出一層M-X-Y磁性混合物薄膜。該薄膜在真空狀態(tài)的磁場(chǎng)下經(jīng)受300℃溫度進(jìn)行2小時(shí)的熱處理，得到一個(gè)薄膜樣本5。
表4
薄膜樣本5的特性示明于表5。
表5
實(shí)例6。應(yīng)用圖3A中所示的濺噴裝置在表6內(nèi)示明的濺噴條件下于一個(gè)玻璃片上作出一層M-X-Y磁性混合物薄膜。N2的部分壓力比為10％。該薄膜在真空狀態(tài)的磁場(chǎng)下經(jīng)受300℃溫度進(jìn)行2小時(shí)的熱處理，得到一個(gè)薄膜樣本6。
表6
薄膜樣本6的特性示明于表7。
表7
實(shí)例7。應(yīng)用圖3A中所示的濺噴裝置在表8內(nèi)示明的濺噴條件下于一個(gè)玻璃片上作出一層M-X-Y磁性混合物薄膜。該薄膜在真空狀態(tài)的磁場(chǎng)下經(jīng)受300℃溫度進(jìn)行2小時(shí)的熱處理，得到一個(gè)薄膜樣本7。
表8
薄膜樣本4的特性示明于表9。
表9
實(shí)例8。應(yīng)用圖3A中所示的濺噴裝置在表10內(nèi)示明的濺噴條件下通過(guò)感應(yīng)濺噴方法于一個(gè)玻璃片上作出一層M-X-Y磁性混合物薄膜。N2的部分壓力比為10％。該薄膜在真空狀態(tài)的磁場(chǎng)下經(jīng)受300℃溫度進(jìn)行2小時(shí)的熱處理，得到一個(gè)薄膜樣本8。
表10
薄膜樣本10的特性示明于表11。
表11
實(shí)例9。應(yīng)用圖3A中所示的濺噴裝置在表12內(nèi)示明的濺噴條件下于一個(gè)玻璃片上作出一層M-X-Y磁性混合物薄膜。該薄膜在真空狀態(tài)的磁場(chǎng)下經(jīng)受300℃溫度進(jìn)行2小時(shí)的熱處理，得到一個(gè)薄膜樣本9。
表12
薄膜樣本9的特性示明于表13。
表13
實(shí)例10。應(yīng)用圖3A中所示的濺噴裝置在表14內(nèi)示明的濺噴條件下通過(guò)感應(yīng)濺噴方法于一個(gè)玻璃片上作出一層M-X-Y磁性混合物薄膜。O2的部分壓力比為15％。該薄膜在真空狀態(tài)的磁場(chǎng)下經(jīng)受300℃溫度進(jìn)行2小時(shí)的熱處理，得到一個(gè)薄膜樣本10。
表14
薄膜樣本10的特性示明于表15。
表15
實(shí)例11。應(yīng)用圖3A中所示的濺噴裝置在表16內(nèi)示明的濺噴條件下于一個(gè)玻璃片上作出一層M-X-Y磁性混合物薄膜。該薄膜在真空狀態(tài)的磁場(chǎng)下經(jīng)受300℃溫度進(jìn)行2小時(shí)的熱處理，得到一個(gè)薄膜樣本11。
表16
薄膜樣本11的特性示明于表17。
表17
實(shí)例12。應(yīng)用圖3A中所示的濺噴裝置在表18內(nèi)示明的濺噴條件下于一個(gè)玻璃片上作出一層M-X-Y磁性混合物薄膜。該薄膜在真空狀態(tài)的磁場(chǎng)下經(jīng)受300℃溫度進(jìn)行2小時(shí)的熱處理，得到一個(gè)薄膜樣本12。
表18
薄膜樣本12的特性示明于表19。
表19
實(shí)例13。應(yīng)用圖3A中所示的濺噴裝置在表12內(nèi)示明的濺噴條件下于一個(gè)玻璃片上作出一層M-X-Y磁性混合物薄膜。該薄膜在真空狀態(tài)的磁場(chǎng)下經(jīng)受300℃溫度進(jìn)行2小時(shí)的熱處理，得到一個(gè)薄膜樣本13。
表20
薄膜樣本13的特性示明于表21。
表21
實(shí)例14。應(yīng)用圖3B中所示的蒸鍍淀積裝置在表22內(nèi)示明的條件下于一個(gè)玻璃片上作出一層M-X-Y磁性混合物薄膜。該薄膜在真空狀態(tài)的磁場(chǎng)下經(jīng)受300℃溫度進(jìn)行2小時(shí)的熱處理，得到一個(gè)薄膜樣本14。
表22
薄膜樣本14的特性示明于表23。
表23
現(xiàn)在，應(yīng)用圖7中所示的測(cè)試裝置作出測(cè)試，說(shuō)明關(guān)于樣本薄膜和對(duì)比樣本的噪波抑制效果。
測(cè)試片是薄膜樣本1，尺寸為20mm×20mm×2.0μm。作為對(duì)比，有一片已知的復(fù)合磁性材料，尺寸為20mm×20mm×1.0μm。該復(fù)合磁性材料中包含有聚合物以及分散在該聚合物中的一般磁性金屬粉。該磁性金屬粉包含F(xiàn)e、Al和Si。該復(fù)合磁性材料在準(zhǔn)微波范圍內(nèi)有一種磁導(dǎo)率分布規(guī)律，在大約700MHz的頻率上其相對(duì)磁導(dǎo)率虛部具有最大值。表24上示出了測(cè)試片和對(duì)比測(cè)試片兩者的磁性特性。
表24
由表24可見(jiàn)，就相對(duì)磁導(dǎo)率虛部的最大值來(lái)說(shuō)，薄膜樣本1的值是對(duì)比測(cè)試片之值的大約600倍。對(duì)于噪波抑制效果，通常以相對(duì)磁導(dǎo)率虛部的最大值μ″max與膜片厚度δ之積(μ″max×δ)的值來(lái)評(píng)估，由于復(fù)合磁性材料層的對(duì)比測(cè)試片厚度選擇為1mm，所以兩種測(cè)試片具有類似的(μ″max×δ)值。
參考圖7，該測(cè)試裝置中包含一個(gè)微帶線61，它有兩個(gè)端口，同軸電纜連接于這兩個(gè)端口上，一個(gè)網(wǎng)絡(luò)分析儀(未示出)跨接在這兩個(gè)端口上。微帶線的線長(zhǎng)為75mm，特性阻抗為50Ω。測(cè)試片63布置于微帶線61的區(qū)域64上，測(cè)量其傳輸特性S21。薄膜樣本1和對(duì)比樣本的頻率響應(yīng)S21分別示明于圖8A和圖8B上。
關(guān)于薄膜樣本的測(cè)試，由圖8A可看到，在100MHz以上時(shí)S21下降，當(dāng)2GHz頻率時(shí)S21變到最小值-10dB，然后在2GHz以上時(shí)又開始增大。另一方面，關(guān)于對(duì)比樣本的測(cè)試，由圖8B可看到，S21是逐漸下降的，在3GHz頻率上變到最小值-10dB。
測(cè)試結(jié)果表明，S21取決于磁導(dǎo)率的頻率特性，而噪波抑制效果取決于乘積(μ″max×δ)。
現(xiàn)在，假定磁性樣本形成一個(gè)如圖9A中所示的長(zhǎng)度為1的分布參數(shù)電路，由傳輸特性S11和S21對(duì)單位長(zhǎng)度Δ1進(jìn)行計(jì)算的等效電路如圖9B中所示。于是，根據(jù)單位長(zhǎng)度Δ1的等效電路可得到長(zhǎng)度1的等效電路如圖9C中所示。該磁性樣本的等效電路如圖9C所示地包含串聯(lián)的電感L和電阻R以及并聯(lián)的電容C和電導(dǎo)G。由此可以知道，由于微帶線上磁性物質(zhì)的布置造成的微帶線傳輸特性的改變，主要決定于在串聯(lián)電路中加入的等效電阻R。
鑒于上面所述，對(duì)等效電阻R的頻率響應(yīng)進(jìn)行測(cè)量。薄膜樣本1和對(duì)比樣本的測(cè)量數(shù)據(jù)分別示明于圖10A和圖10B上。從圖中可以看到，在準(zhǔn)微波范圍內(nèi)等效電阻R逐漸減小，在大約3GHz頻率上為60Ω左右。由此知道，等效電阻R的頻率相關(guān)性不同于相對(duì)磁導(dǎo)率虛部的頻率相關(guān)性，后者在大約1GHz頻率上具有最大值。可以假想，這種差別在于產(chǎn)品和樣本長(zhǎng)度對(duì)波長(zhǎng)之比的逐漸增加。
權(quán)利要求
1．一種接插件，包含有一個(gè)絕緣體以及由所述絕緣體固定住的至少一個(gè)接觸頭，其特征在于還包含一個(gè)高頻電流抑制器，用以對(duì)流經(jīng)所述至少一個(gè)接觸頭的、頻率在幾十MHz至幾GHz頻帶內(nèi)的高頻電流進(jìn)行衰減。
2．權(quán)利要求1的接插件，其中，所述高頻電流抑制器附著于所述絕緣體上，以便所述接插件連接至一個(gè)嚙合的接插件上時(shí)能對(duì)所述至少一個(gè)接觸頭進(jìn)行屏蔽。
3．權(quán)利要求1的接插件，其中，所述高頻電流抑制器附著于所述至少一個(gè)接觸頭上，以對(duì)所述至少一個(gè)接觸頭進(jìn)行屏蔽。
4．權(quán)利要求1的接插件，其中，所述高頻電流抑制器介入于所述絕緣體與所述至少一個(gè)接觸頭之間，以對(duì)所述至少一個(gè)接觸頭進(jìn)行屏蔽。
5．權(quán)利要求2-4之任一個(gè)的接插件，其中，所述高頻電流抑制器由濺噴法生成。
6．權(quán)利要求2-4之任一個(gè)的接插件，其中，所述高頻電流抑制器由蒸鍍淀積法生成。
7．權(quán)利要求1的接插件，其中，所述高頻電流抑制器預(yù)先附著于制作所述至少一個(gè)接觸頭使用的一片金屬板材料上。
8．權(quán)利要求1的接插件，其中，所述高頻電流抑制器是當(dāng)對(duì)制作所述至少一個(gè)接觸頭用的一片金屬板材料進(jìn)行切割而制成該接觸頭后，附著于所述至少一個(gè)接觸頭的表面上的。
9．權(quán)利要求1-8之任一個(gè)的接插件，其中，所述接插件是一個(gè)插座連接頭，那里的所述至少一個(gè)接觸頭為一種插座類型。
10．權(quán)利要求1-8之任一個(gè)的接插件，其中，所述接插件是一個(gè)插針連接頭，那里的所述至少一個(gè)接觸頭為一種插針類型。
11．權(quán)利要求1-10之任一個(gè)的接插件，其中，所述高頻電流抑制器的薄膜厚度在0.3μm至20μm之間。
12．權(quán)利要求1-11之任一個(gè)的接插件，其中，所述高頻電流抑制器是一種薄膜磁性物質(zhì)。
13．權(quán)利要求1-12之任一個(gè)的接插件，其中，所述高頻電流抑制器在幾十MHz以下的頻率范圍內(nèi)呈現(xiàn)出導(dǎo)電性。
14．權(quán)利要求1-13之任一個(gè)的接插件，其中，所述高頻電流抑制器由包含有M、X和Y之磁性混合物的一種磁性物質(zhì)構(gòu)成，其中，M是由Fe、Co和/或Ni組成的一種金屬磁性材料，X是不同于M和Y的一種或幾種元素，Y是F、N和/或O，所述M-X-Y磁性混合物在其復(fù)合體中有一個(gè)集中的M，使得所述M-X-Y磁性混合物的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度是單獨(dú)包含M的磁性材料之飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度的35-80％，所述磁性混合物在0.1-10GHz(吉赫)頻率范圍內(nèi)其相對(duì)磁導(dǎo)率的虛部μ″具有最大值μ″max。
15．權(quán)利要求14的接插件，其中，所述磁性物質(zhì)的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度是單獨(dú)包含混合成分M的金屬磁性材料之飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度的80％至60％。
16．權(quán)利要求14或15的接插件，其中，所述磁性物質(zhì)的直流電阻率在100μΩ·cm至700μΩ·cm之間。
17．權(quán)利要求14的接插件，它具有一個(gè)相對(duì)地寬帶的磁導(dǎo)率頻率響應(yīng)，相對(duì)帶寬bwr為150％或更大，所述相對(duì)帶寬bwr決定于一個(gè)帶寬對(duì)于一個(gè)頻率的百分比值，所述帶寬是相對(duì)磁導(dǎo)率虛部的值為其最大值μ″max一半值即μ″50時(shí)所對(duì)應(yīng)的兩個(gè)頻率點(diǎn)之間的帶寬，所述頻率是該所述帶寬的中心頻率。
18．權(quán)利要求17的接插件，其中，所述磁性物質(zhì)的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度是單獨(dú)包含混合成分M的一種金屬磁性材料之飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度的60％至35％。
19．權(quán)利要求17或18的接插件，其中，所述磁性物質(zhì)的直流電阻率大于500μΩ·cm。
20．權(quán)利要求14-19之任一個(gè)的接插件，其中，所述磁性物質(zhì)中的混合成分X是選擇自C、B、Si、Al、Mg、Ti、Zn、Hf、Sr、Nb、Ta和稀土元素中的至少一種元素。
21．權(quán)利要求14-20之任一個(gè)的接插件，其中，所述磁性物質(zhì)中的混合成分M以顆粒結(jié)構(gòu)的形式存在，這里，混合成分M的質(zhì)點(diǎn)或微粒分散在混合成分X和Y之復(fù)合物的基體中。
22．權(quán)利要求21的接插件，其中，所述磁性物質(zhì)形成時(shí)做到其顆粒結(jié)構(gòu)中的所述質(zhì)點(diǎn)具有1nm至40nm之間的平均質(zhì)點(diǎn)尺寸。
23．權(quán)利要求14-22之任一個(gè)的接插件，其中，所述磁性物質(zhì)具有各向異性磁場(chǎng)強(qiáng)度為47400A/m或較小些。
24．權(quán)利要求14-23之任一個(gè)的接插件，其中，M-X-Y混合物是一種Fe-Al-O混合物。
25．權(quán)利要求14-23之任一個(gè)的接插件，其中，M-X-Y混合物是一種Fe-Si-O混合物。
全文摘要
在具有至少一個(gè)由一種絕緣體(2a)固定住的接觸頭(3a,3b)之接插件中，在該接觸頭或絕緣體上提供出一個(gè)高頻電流抑制器(4a,4b)。該高頻電流抑制器對(duì)流經(jīng)接觸頭、頻率在幾十MHz至幾GHz之間頻帶內(nèi)的高頻電流起到衰減作用。
文檔編號(hào)H05K9/00GK1316804SQ0111247
公開日2001年10月10日 申請(qǐng)日期2001年4月4日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月4日
發(fā)明者渡邊真也, 龜井浩二 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東金